Гибкие трубопроводы

 

Гибкие трубопроводы малого (от 10 до 200 мм) диаметра широко используются при создании инженерных коммуникаций с середины 60-х годов прошлого века. Их доля в общем количестве трубопроводов непрерывно растет – в странах Западной Европы она составляет 80–90%, в России – около 30–35%. В ЖКХ гибкие трубопроводы малого диаметра используются для подключения к трубопроводам среднего и большого диаметра самых различных устройств и систем:
· конечного оборудования (водопроводные краны, смесители, кондиционеры, стиральные и посудомоечные машины, сливные бачки, системы теплого пола, дополнительные секции радиаторов, газовые колонки, плиты и т. д.);
· водяной и газовой арматуры;
· насосов;
· воздуховодов;
· вводов систем электроснабжения;
· канализационных сливов;
· измерительных приборов (термометры, манометры, приборы учета расхода ресурсов и т. д.);
· другого оборудования и коммуникаций.
В настоящее время специальной нормативной базы по гибким трубопроводам малого диаметра не существует. Поэтому при выборе, монтаже и эксплуатации таких трубопроводов следует руководствоваться общими требованиями к трубопроводам систем холодного и горячего водоснабжения, канализации, отопления, газо– и электроснабжения, а также техническими характеристиками конечных устройств и приборов.
Экономическая эффективность использования гибкого трубопровода зависит от комплекса его технических и эксплуатационных свойств. При выборе гибкого трубопровода необходимо учитывать не только его стоимость, но и механическую прочность, устойчивость к низким или высоким температурам, надежность, сложность монтажа, взаимодействие с различными химическими средами, токсическую и бактериологическую безопасность, эстетичность и другие факторы.
Гибкие трубопроводы малого диаметра различаются:
· по целевому назначению: подача или отвод;
· рабочей среде: холодная и теплая вода, газ, пар, воздух, масла, топливо, другие химические вещества;
· по условиям эксплуатации: напорные, безнапорные, высокого и низкого давления, универсальные, термостойкие, жаростойкие и холодостойкие и т. д.;
· по покрытию: теплозащитные, ударозащитные, специальные химические и другие внутренние и внешние защитные покрытия;
· по конструкции: цельнолитые, сварные, однослойные, двухслойные или многослойные, гладкие, гофрированные, армированные, с наружной и внутренней (кордовые) оплеткой, экранированные и др.;
· по материалу: стальные (СтГ), медные (М), латунные (Л), металлопластиковые или металлополимерные (МП), резиновые (Р), полиэтиленовые (ПЭ или ПНД), полипропиленовые (ПП), поливинилхлоридные (ПВХ), комбинированные (рис. 1) и др.
Рис. 1. Устройство комбинационной трубы
1 – внутренний слой сшитого полиэтилена; 2 – адгезионные слои, связывающие полиэтилен и алюминий; 3 – слой алюминия; 4 – внешний слой сшитого полиэтилена
Гибкие трубопроводы малого диаметра выпускаются в двух вариантах:
· гибкие шланги (подводка) – трубы длиной от нескольких десятков сантиметров до десятков метров с закрепленными на концах накидными гайками или штуцерами (концевая арматура);
· трубы длиной от десяти до нескольких сот метров.
Гибкие шланги
Гибкие шланги изготавливаются из резины, пластика, гофрированной стали и т. д. Иногда они снабжаются оплеткой из нержавеющей или оцинкованной стали. В качестве монтажных элементов используются две свободно посаженные накидные гайки (ГГ), два штуцера с наружной резьбой (ШШНР), два штуцера с внутренней резьбой (ШШВР) или их комбинации: на одном конце накидная гайка, на другом – штуцер с внешней или внутренней резьбой (ГШНР или ГШВР). В основном гибкие шланги используются для подключения конечного оборудования (сантехники, бытовых приборов, теплогенераторов и т. д.) к трубопроводам среднего и большого диаметра. Их основными достоинствами являются гибкость и удобный монтаж, недостатками – нерегулируемая длина и малая механическая прочность.
Рис. 2. Гибкий шланг
Сегодня промышленность выпускает специальные шланги для подключения самых различных устройств: душевых кабин, кранов и смесителей, стиральных и посудомоечных машин, систем «теплый пол», отопительных котлов и колонок, газовых плит и др. В техническом паспорте гибкого шланга указываются приборы, которые можно подключать с его помощью, и вещества, с которыми он может работать Также при выборе шланга необходимо учитывать:
· тип и диаметр крепежных элементов трубопровода и подключаемого прибора;
· давление и температуру среды, с которыми он будет работать;
· температуру в помещении, где будет установлен шланг;
· возможность механических повреждений;
· гарантийные сроки и эксплуатационный ресурс изделия;
· другие факторы.
При приобретении шланга необходимо проконтролировать наличие у него гигиенического сертификата, технического паспорта (изделия отечественных производителей) или сертификата соответствия (изделия импортных производителей).
При монтаже шланга необходимо соблюдать следующие правила:
· перед установкой гибкий шланг необходимо осмотреть на предмет наличия механических, термических, химических и других повреждений, которые могли возникнуть при хранении или транспортировке;
· соединение должно осуществляться с использованием прокладок. Их материал и размеры указываются в технических требованиях к данному соединению. На большинстве гибких шлангов такие прокладки устанавливаются производителем – при монтаже подводки их наличие необходимо проконтролировать;
· при монтаже шланг нельзя подвергать значительным механическим нагрузкам (скручиванию, растягиванию, изломам и т. д.);
· радиус изгиба шланга должен в 5–6 раз превышать внешний диаметр изделия (рис. 3а, б);
· концевую арматуру не рекомендуется затягивать с усилием больше определенного значения (указано в техническом паспорте шланга);
· шланг нельзя устанавливать в натяг, у него не должно быть нескольких изгибов небольшого диаметра (рис. 3в), шланг не должен быть перекручен (рис. 3г);
· при использовании на шланге комбинационной арматуры (на одном конце накидная гайка, на другом – штуцер) последней всегда затягивается накидная гайка.
Рис. 3. Правильное и неправильное подключение подводки
Обычно дополнительно герметизировать подводку не нужно, но после окончания монтажа ее необходимо проверить на подтекание при рабочих давлении и температуре. Испытание рекомендуется проводить на протяжении 30 минут. Причинами подтекания могут стать: пережатие прокладки в накидной гайке, недостаточная толщина прокладки в накидной гайке, несоответствие диаметра прокладки диаметру посадочного гнезда. Проводить визуальный осмотр шланга рекомендуется через каждые шесть месяцев.
Материалы гибких трубопроводов. Их достоинства и недостатки. Способы монтажа.
Сегодня отечественные и зарубежные производители предлагают потребителю очень большую номенклатуру труб из самых различных материалов. Для изготовления гибких трубопроводов в России чаще всего используют полимеры или нержавеющую сталь.
По сравнению со стальными трубы из полимеров обладают сразу несколькими серьезными достоинствами:
· высокая коррозийная и химическая стойкость и как следствие долговечность. Многие производители полиэтиленовых труб дают гарантию на свои изделия до 25 лет. Считается, что при правильной эксплуатации такие трубы могут прослужить 50 лет и более. Отсутствуют продукты коррозии, снижающие качество воды и засоряющие трубу. Менее трудоемкая промывка. Нет необходимости в организации дополнительного технического обслуживания и катодной защиты;
· коэффициент шероховатости у полимерной трубы в среднем в 20 раз меньше, чем у стальной. Это снижает потери напора на трение и уменьшает количество энергии, необходимой для прокачки по трубам воды или любой другой жидкости;
· небольшой удельный вес – легкая транспортировка и монтаж. Возможность поставки труб длиной до нескольких сотен метров (бухтами);
· монтаж пластиковых труб менее трудоемок и его могут осуществлять специалисты, не обладающие высокой квалификацией;
· высокие санитарно-гигиенические характеристики: незначительное микробиальное обрастание, полимерные трубы не изменяют вкус и запах воды;
· отсутствие шума при любой скорости потока;
· высокая пластичность материала снижает вероятность разрушения трубы при гидравлическом ударе или замерзании жидкости, облегчает монтаж и сокращает использование фасонных деталей;
· низкая теплопроводность – меньше тепловые потери, на наружной поверхности трубы образуется меньше конденсата;
· эстетичность, возможность окрашивания материала труб в различные цвета.
Основными недостатками полимерных труб являются:
· низкая по сравнению со сталью прочность;
· низкая устойчивость к давлению на разрыв;
· потеря механических свойств при высоких температурах (ограничения на использование в системах отопления, ГВС и др.);
· высокий коэффициент теплового расширения – у некоторых полимеров в 20 раз выше, чем у стали;
· старение под действием ультрафиолетового излучения;
· высокая газовая проницаемость большинства полимеров.
В санитарно-технических системах ЖКХ России полимерные трубы составляют 80–90%, в инженерных – до 70%. Более 90% таких труб изготавливают из полиэтилена, поливинилхлорида или полипропилена. Одним из наиболее перспективных полимеров является полибутен – трубы из этого материала сохраняют свои свойства при температуре до 120°С.
Соединения полиэтиленовых труб (ПЭ) и арматуры можно разделить на неразъемные и разъемные. Неразъемное соединение полиэтиленовых труб производится методом стыковой сварки. Для этого применяются специальные устройства с электрофузионными муфтами или муфтами с закладными электронагревателями. В зависимости от диаметра трубы такие устройства могут быть ручными или стационарными. Иногда они оснащаются специальными тисками, приспособлениями для ручной или гидравлической подачи трубы, снятия кромки и т. д. Цена таких устройств может составлять от 3 до 100 тыс. рублей и более. Для разъемного соединения полиэтиленовых труб используются стальные фланцы. Для монтажа труб диаметром 50 мм и менее используется цанговые соединения с помощью обжимных (компрессионных) фитингов, выдерживающих давление до 25 атм (2,5 МПа). Они широко применяются для соединения полиэтиленовых труб и соединения полиэтиленовых труб с трубами из других материалов, например при замене изношенных участков стального трубопровода полиэтиленовыми трубами. Герметичность цанговых соединений обеспечивается с помощью резиновых уплотнительных колец. В настоящее время на российском рынке широко представлены не только полиэтиленовые трубы, но и соединительная, распределительная и другая арматура, используемая для создания водопроводов любой конфигурации: сварные отводы, равно- и неравнопроходные сварные тройники, крестовины, переходы, втулки под фланец и т. д.
Недостатки полиэтилена: высокий коэффициент линейного расширения (в 18 раз выше, чем у стали), быстрое старение под действием ультрафиолетового излучения, проницаемость для кислорода, потеря механических свойств при температурах выше 40–60 °С. Поэтому в системах ГВС и отопления применяют трубы из так называемого сшитого полиэтилена. Этот материал может работать при температурах до 95°С и обладает повышенной прочностью.
По структуре и составу полипропилены делятся на гомополимеры, блоксополимеры, и рандом-сополимеры. При производстве труб чаще всего используются рандом-сополимеры – они отличаются повышенными механическими свойствами и устойчивы к высоким температурам. Их получают путем добавления этилена в молекулярную цепь полипропилена. Максимальная рабочая температура труб и фитингов из рандом-сополимеров составляет 75 °С или более. Поэтому полипропиленовые трубы широко используются для монтажа систем горячего и холодного водоснабжения. Их монтируют методом контактной термической сварки, с помощью фитингов или фланцев.
Недостатки полипропилена: высокий коэффициент линейного расширения (в 10–15 раз выше чем у стали), быстрое старение под действием ультрафиолетового излучения, газопроницаемость, потеря механических свойств при температурах выше 75 °С.
Шланги и трубы из поливинилхлорида (ПВХ) применяются для монтажа канализационных и дренажных систем, систем водоснабжения, водоподготовки и водоочистки и т.д. Они монтируются в раструб, для герметизации соединений используются резиновые уплотнительные элементы. Трубы из ПХВ небольшого диаметра можно склеивать с помощью специального клея – технология «холодной сварки».
Недостатки поливинилхлорида: высокий коэффициент линейного расширения (в несколько раз выше чем у стали), при горении выделяет токсичные вещества, при низких температурах повышается хрупкость материала, трубы из поливинилхлорида могут работать при температурах не более 80 °С.
Стальные трубы отличаются высокой прочностью, низким показателем теплового расширения, устойчивостью к давлению на разрыв, высоким температурам и ультрафиолетовому излучению, непроницаемостью для газов. Они поставляются отрезками относительно небольшой длины, поэтому при монтаже протяженных трубопроводов их приходиться соединять чаще, чем пластиковые трубы. Так, на один километр трубы диаметром 110 м приходиться 84 или более стыков. Кроме того, стальные трубы недостаточно пластичны, и там где полимерную трубу можно просто выгнуть, направление стальной трубы приходиться изменять с помощью соответствующей арматуры, то есть двух дополнительных соединений. Стальные трубы целесообразно использовать только там, где использование полимерных труб невозможно или неэффективно – в системах с высоким давлением, с высокой температурой рабочей жидкости, на объектах, где трубы могут подвергаться воздействию длительных статических нагрузок, высоких температур или ультрафиолетового излучения и т. д. Соединяют стальные трубы с помощью фланцевых и резьбовых соединений или сваркой. Трудоемкость и себестоимость монтажа труб из стали почти всегда выше, чем труб из полимера – это связано с большим удельным весом стали, высокой прочностью, твердостью, необходимостью использовать дорогостоящее оборудование.
Медные трубы отличаются высокими потребительскими и эксплуатационными свойствами и их просто монтировать, но медь является достаточно дорогим материалом. Поэтому пока у нас в стране такие трубопроводы не получили широкого распространения. Кроме того, в России мало специалистов, умеющих работать с медными трубами.
Для монтажа меди чаще всего используют высокотемпературную и низкотемпературную пайку или пресс-фитинг. Высокотемпературная пайка осуществляется с использованием капиллярных фитингов и припоя из сплавов меди с серебром и фосфором. Для соединения медных и латунных труб необходимо использовать специальный флюс. Пайку осуществляют при температурах от 450 до 750 °С. Нагрев меди до 800 °С приводит к значительному ухудшению ее механических свойств. Соединения с использованием высокотемпературной пайки отличаются высокой прочностью, их рекомендуется использовать там, где соединение идет под заделку. Низкотемпературную пайку рекомендуется использовать для монтажа трубопроводов, у которых температура эксплуатации не будет превышать 110 °С. В качестве припоя используется сплав олова и серебра, температура горелки – 200–250 °С. Если обстоятельства не позволяют применять открытое пламя, низкотемпературную пайку можно производить с использованием горячего воздуха или электро-контактных устройств. Соединение медных труб пресс-фитингом не очень надежны, поэтому их рекомендуется применять там, где нельзя использовать открытый огонь и есть возможность визуально контролировать герметичность соединения. Также для соединения медных труб используют самофиксирующиеся фитинги, которые можно разбирать и собирать несколько раз. Соединение меди и стали осуществляется так называемой сваркой-пайкой – в качестве припоя используется бронза.
Композитные (или комбинированные) трубы, изготавливаются сразу из нескольких различных материалов: полимеров, стали, меди, алюминия и т. д. совмещают в себе их достоинства. Например трубы PEX-Al-PEX (сшитый полиэтилен-алюминий-сшитый полиэтилен) обладают высокими техническими и эксплуатационными свойствами сшитого полиэтилена и непроницаемы для кислорода. Композитные трубы могут иметь от двух, до пяти и более слоев, их технические характеристики разнообразны и заслуживают отдельной статьи
Михайлов Виктор - эксперт журнала «Строительная Инженерия»

 

 
  • Контакты

  • Наш офис

    пр. Пролетарский 160
    ТЦ"Керамикс"
    71100, Запорожская обл., г. Бердянск
    График работы пн-пт: с 9:00 до 17:00
    суб: с 9:00 до 17:00
    воскресенье: выходной

    тел.: (099) 917-54-08 тел.: (068) 927-55-26